這是一個(gè)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市介紹PPT，主要介紹了一、物聯(lián)網(wǎng)。二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市等等內(nèi)容。李勝利 grid.hust.edu.cn mail.hust.edu.cn 一、物聯(lián)網(wǎng)二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市 1、物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng) IOT，The Internet of Things 物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)定義 把所有物品通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。 物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備、裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中物品變得有感覺，有思想，能夠彼此進(jìn)行交流，而無需人的干預(yù)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，Wireless Sensor Network）節(jié)點(diǎn)射頻識(shí)別（RFID，Radio Frequency Identification）裝置紅外感應(yīng)器移動(dòng)手機(jī) PDA 全球定位系統(tǒng)（GPS，Global Positioning System）激光掃描器 2、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 1999 年，美國麻省理工學(xué)院在建立“自動(dòng)識(shí)別中心”時(shí)就前瞻性地提出了“萬物均可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”的觀點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)（IOT，The Internet of Things）的概念由此產(chǎn)生。 2005年國際電信聯(lián)盟（ITU） 在信息社會(huì)世界峰會(huì) （WSIS）上，發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告 2005：物聯(lián)網(wǎng)》 2008 年 ，IBM 董事長(zhǎng)兼 CEO 彭明盛（Palmisano）在紐約開的外國關(guān)系理事會(huì)上， 正式提出 “智慧地球”（Smart Planet），歡迎點(diǎn)擊下載物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市介紹PPT哦。

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李勝利 grid.hust.edu.cn mail.hust.edu.cn 一、物聯(lián)網(wǎng)二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市 1、物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng) IOT，The Internet of Things 物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)定義 把所有物品通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。 物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備、裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中物品變得有感覺，有思想，能夠彼此進(jìn)行交流，而無需人的干預(yù)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，Wireless Sensor Network）節(jié)點(diǎn)射頻識(shí)別（RFID，Radio Frequency Identification）裝置紅外感應(yīng)器移動(dòng)手機(jī) PDA 全球定位系統(tǒng)（GPS，Global Positioning System）激光掃描器 2、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 1999 年，美國麻省理工學(xué)院在建立“自動(dòng)識(shí)別中心”時(shí)就前瞻性地提出了“萬物均可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”的觀點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)（IOT，The Internet of Things）的概念由此產(chǎn)生。 2005年國際電信聯(lián)盟（ITU） 在信息社會(huì)世界峰會(huì) （WSIS）上，發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告 2005：物聯(lián)網(wǎng)》 2008 年 ，IBM 董事長(zhǎng)兼 CEO 彭明盛（Palmisano）在紐約開的外國關(guān)系理事會(huì)上， 正式提出 “智慧地球” （Smart Planet） 。要形成智慧型基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng) 4、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景 4、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景 1）從圖靈計(jì)算到網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的演化 圖靈論文 73年 （1936年） 計(jì)算機(jī) 65年 （1944年） 軟件工程 41年 （1968年） 互聯(lián)網(wǎng) 25年 （1984年） 萬維網(wǎng) 20年 （1989年） 網(wǎng)絡(luò)科學(xué) 11年 （1998年） 維基百科 8年 （2001年） 程序設(shè)計(jì)和軟件工程 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算（續(xù)3） 網(wǎng)格把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識(shí)資源的全面共享�；ヂ�(lián)網(wǎng)的第三次浪潮的實(shí)質(zhì)，就是要將萬維網(wǎng)World Wide Web）升華為網(wǎng)格（Great Global Grid）。 （2）互聯(lián)網(wǎng)新的認(rèn)識(shí)-服務(wù)計(jì)算 對(duì)等計(jì)算（P2P） 對(duì)等計(jì)算（P2P） Point-to-Point 物理上，點(diǎn)和點(diǎn)之間直接相連 People-to-People 邏輯上，用戶（應(yīng)用）和用戶直接對(duì)話 Peer-to-Peer 對(duì)話的兩端是平等的 大眾參與的計(jì)算類似于圖片識(shí)別等任務(wù)對(duì)于人來說很簡(jiǎn)單，但要轉(zhuǎn)化為圖靈可計(jì)算問題卻是很大的挑戰(zhàn)，因此，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)可信計(jì)算和可信軟件的研究。又如，目前搜索引擎上的爬蟲程序搜索的只是文字資料，難以實(shí)現(xiàn)圖片內(nèi)容搜索。而如果能夠讓用戶參與這種搜索，網(wǎng)絡(luò)連接的就不(只)是計(jì)算機(jī)， 還有人。 目前的搜索引擎軟件要判斷圖片內(nèi)容很難，公司不得不雇傭一些人來整理圖片，為其標(biāo)上標(biāo)簽。 Luis開發(fā)了一個(gè)游戲：網(wǎng)上玩家共同看一張圖，玩家必須給出一個(gè)關(guān)鍵字，另一個(gè)玩家要與之配對(duì)，一旦兩邊輸入的關(guān)鍵字一樣就得分，進(jìn)入下一關(guān)。這樣，游戲運(yùn)行的一段時(shí)間之后將會(huì)產(chǎn)生大量基本圖片標(biāo)簽。而如果網(wǎng)絡(luò)游戲者都能為這樣的圖片標(biāo)簽系統(tǒng)作貢獻(xiàn)，甚至可以漸漸將整個(gè)圖片的資料庫建立起來。社會(huì)標(biāo)注 （3）云計(jì)算 互聯(lián)網(wǎng)上某些節(jié)點(diǎn)強(qiáng)大的信息資源，包括存儲(chǔ)資源、計(jì)算資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源、管理資源，通過云計(jì)算以互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)方式，變成廣大用戶動(dòng)態(tài)、可伸縮的虛擬資源，為用戶所用。強(qiáng)調(diào)需求驅(qū)動(dòng)、用戶主導(dǎo)、按需服務(wù)，即用即付，用完即散，不對(duì)用戶集中控制，用戶不關(guān)心服務(wù)者在什么地方。 內(nèi)容一：虛擬計(jì)算虛擬存儲(chǔ)虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)虛擬社區(qū)虛擬計(jì)算能力 計(jì)算設(shè)施的本身細(xì)節(jié)和物理位置對(duì)用戶透明。內(nèi)容二：變粒度和跨粒度計(jì)算內(nèi)容三：不確定性計(jì)算 內(nèi)容四：軟計(jì)算根本上是定性定量轉(zhuǎn)換計(jì)算內(nèi)容計(jì)算：詞（概念）計(jì)算、語義計(jì)算、文本計(jì)算、語音計(jì)算等；語構(gòu)、語義、語境理解圖形圖像理解流媒體理解 1、RFID 技術(shù) RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。 RFID 的基本組成部分（1）標(biāo)簽（Tag） ：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯的電子編碼，附在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象； （2）閱讀器（Reader） ：讀�。ㄓ袝r(shí)也可以寫入）標(biāo)簽信息設(shè)備，可設(shè)計(jì)為移動(dòng)式或固定式； （3）天線（Antenna） ：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。 RFID 技術(shù)的基本工作原理 標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽（Passive Tag）憑借射頻電磁波束中所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息， 有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽（Active Tag）則主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)；閱讀器讀取信息并解碼后，將信息送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。 2、 傳感器技術(shù) 傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧） ，并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官。國家標(biāo)準(zhǔn) GB7665－87 對(duì)傳感器下的定義是： “能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成” 。 傳感器分為三大類（1）物理傳感器 物理傳感器應(yīng)用某些物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)，將被測(cè)信號(hào)量的物理量轉(zhuǎn)換成便于處理的電信號(hào)。 （2）化學(xué)傳感器 化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。（3）其它 常見的傳感器（a）電阻式傳感器 電阻式傳感器是將被測(cè)量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換成電阻值的器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器。 （b）電阻應(yīng)變式傳感器 傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)， 即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類。 （c）壓阻式傳感器 壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。 （d）熱電阻傳感器 熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。 常見的傳感器（續(xù)）（e）溫度傳感器 室溫管溫傳感器：室溫傳感器用于測(cè)量室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度，管溫傳感器用于測(cè)量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。 排氣溫度傳感器：排氣溫度傳感器用于測(cè)量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度。 （f）光敏傳感器 光敏傳感器是最常見的傳感器之一，在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)中占有重要地位。最簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻，當(dāng)光子沖擊接合處時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電流。 3 納米技術(shù) 納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在 1 至 100 納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的使用可以使得物聯(lián)網(wǎng)中的物體變得“更輕、更高、更強(qiáng)” 。 “更輕” 傳感器等感知設(shè)備的制備體積更小更輕； “更高” 具備更高的光、電、磁、熱性能； “更強(qiáng)” 有著更強(qiáng)的力學(xué)性能（如強(qiáng)度和韌性） 。 主要納米技術(shù)（1）納米材料 （2）納米動(dòng)力學(xué) （3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué) （4）納米電子學(xué) 智能嵌入技術(shù) （Embedded Intelligence） 嵌入式技術(shù)是將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件， 嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的技術(shù)，即將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中，將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化和響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。嵌入式技術(shù)的關(guān)鍵-核心芯片的選擇核心芯片的特點(diǎn)有：（1）有可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的高性能嵌入式微處理器； （2）嵌入式微處理器必須功耗很低； （3）對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有較強(qiáng)的支持能力； （4）具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。 嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的架構(gòu)更加清晰簡(jiǎn)捷。系統(tǒng)的軟件采用分層設(shè)計(jì)，不僅方便維護(hù)，而且大大提高了代碼的利用率，縮短了開發(fā)周期。 1、智能交通智能交通是指采用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，使車輛和道路智能化，以實(shí)現(xiàn)安全快速的道路交通環(huán)境，從而達(dá)到緩解道路交通擁堵、減少交通事故、 節(jié)約交通能源和減輕駕駛疲勞等目的。 智能交通是一個(gè)綜合性體系，包含的子系統(tǒng)分為以下幾個(gè)方面： （1）交通管理系統(tǒng) （2）公共交通運(yùn)營系統(tǒng)（3）電子收費(fèi)系統(tǒng)（4）旅行信息系統(tǒng)（5）運(yùn)營車輛高度管理系統(tǒng)（6）緊急事故處理系統(tǒng) （7）車輛控制和安全系統(tǒng)（8）道路天氣管理系統(tǒng) （9）駕駛員幫助系統(tǒng) 2 智能醫(yī)療 智能醫(yī)療利用無線傳感器技術(shù)、 短距離通信技術(shù) （ZigBee、 WiFi） 、蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)（2G/3G） 、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)通信技術(shù)，促進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的微型化和網(wǎng)絡(luò)化，促進(jìn)醫(yī)療信息的共享化，同時(shí)促進(jìn)醫(yī)療模式向預(yù)防為主的方向發(fā)展。在未來的智能化醫(yī)療信息系統(tǒng)中，病患基本信息、病歷記錄、各種實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)信息，乃至財(cái)務(wù)信息都將被整合在其中。 智能醫(yī)療發(fā)展的三個(gè)階段（1）醫(yī)院管理信息化HMIS 通過建設(shè)醫(yī)院內(nèi)部部門級(jí)信息化管理、全院級(jí)信息化管理、人力資源管理等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)部各部門之間信息的共享。 （2）臨床管理信息化HCIS 要建設(shè)電子病歷、電子處方、影像管理、重癥監(jiān) 護(hù)等系統(tǒng)，以病患信息的采集、存儲(chǔ)、展現(xiàn)、處理為中心，為臨床醫(yī)護(hù)人員和醫(yī)技科室服務(wù)。 （3）區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)GMIS 在區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)階段， 將以電子處方系統(tǒng)和電子病歷系統(tǒng)為基礎(chǔ)，整合成為個(gè)人電子健康檔案，然后進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，再拓展到單個(gè)醫(yī)院之外的社區(qū)、城市乃至更大范圍內(nèi)的醫(yī)療信息共享，以實(shí)現(xiàn)“區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)”和“整合醫(yī)療平臺(tái)” 。 3 智能物流 智能物流是將 RFID 技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用在物流配送系統(tǒng)中，幫助實(shí)現(xiàn)物品跟蹤與信息共享，提高物流企業(yè)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)可視化供應(yīng)鏈管理，提升物流信息化程度。 RFID 作為前端的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，被應(yīng)用在物流的零售、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送／分銷和生產(chǎn)等各主要作業(yè)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)智能物流的重點(diǎn)。 （1）提高物流基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和自動(dòng)化水平 （2）促進(jìn)物流功能的整合 （3）提高物流市場(chǎng)流通效率，規(guī)范物流市場(chǎng)秩序發(fā)展重點(diǎn)：貨運(yùn)集裝箱追蹤與管理、貨運(yùn)車輛的跟蹤與管理 配送中心管理、航空集裝設(shè)備及行李追蹤 4 智能家居 智能家居（Smart Home）是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音頻視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成， 構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。 智能家居的兩層含義住宅環(huán)境，單個(gè)住宅中的智能家居或小區(qū)中實(shí)施的基于智能小區(qū)平臺(tái)的智能家居項(xiàng)目；智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品，包括硬件、軟件、集成與安裝服務(wù)、售后在內(nèi)的一個(gè)完整服務(wù)過程。與傳統(tǒng)家居相比，智能家居除了具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、宜人的家庭生活空間之外，最大的特點(diǎn)是將傳統(tǒng)家居的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，降低家庭能耗。 智能家居系統(tǒng)主要子系統(tǒng)（1）家居布線系統(tǒng) （2）家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)通信、媒體娛樂和家庭控制。家庭網(wǎng)絡(luò)在家庭范圍內(nèi)可擴(kuò)展至鄰居、小區(qū)）將家電、安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)通過有線或無線方式與廣域網(wǎng)相連。（3）中央控制管理系統(tǒng) 智能家居的中央控制管理系統(tǒng)相當(dāng)于電腦的 CPU，所有的子系統(tǒng)都會(huì)接入到這個(gè)控制中心。 中央控制管理系統(tǒng)通常通過智能家居管理軟件完成設(shè)備管理、場(chǎng)景設(shè)置、能源管理、日程管理、安防布撤防、安防監(jiān)控、物業(yè)管理等操作。 （4）照明控制系統(tǒng) 家居照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境變化、 用戶個(gè)性需求等條件自動(dòng)采集照明系統(tǒng)中的各種信息，并對(duì)所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷，對(duì)分析結(jié)果按要求的形式存儲(chǔ)、顯示、傳輸，進(jìn)行相應(yīng)的工作狀態(tài)信息反饋控制，以達(dá)到預(yù)期的控制效果。 （5）家庭安防系統(tǒng) （6）家庭影院與多媒體系統(tǒng)（7）背景音樂系統(tǒng)智能家居的發(fā)展趨勢(shì)（1）整體智能家居系統(tǒng)功能 對(duì)更多智能家居子系統(tǒng)采用統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行統(tǒng)一的控制、管理和聯(lián)動(dòng)。例如只用一個(gè)遙控器，或者用電腦就能統(tǒng)一控制任何一個(gè)智能家居子功能， 并能實(shí)現(xiàn)各子功能之間的相互功能。（2）控制傻瓜化 通過智能設(shè)備的邏輯判斷與人工智能的功能，真正讓人享受輕松、自由、安全的智能生活。例如觸摸式、聲控式、感應(yīng)式等更多人性化的技術(shù)將會(huì)被廣泛應(yīng)用。PYF紅軟基地

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